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          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航

          2023-8-9 09:58| 發(fā)布者: mnfxwza 1071 0

          摘要: 報(bào)告出品方: 財(cái)通證券以下為報(bào)告原文節(jié)選------ 1 歷時(shí)十七載,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)終迎日出時(shí)刻國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目為國(guó)家重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目,立項(xiàng)十七載終迎日出時(shí)刻。2006 年 2月 9 日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī) ...
          報(bào)告出品方: 財(cái)通證券

          以下為報(bào)告原文節(jié)選

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          1 歷時(shí)十七載,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)終迎日出時(shí)刻

          國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目為國(guó)家重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目,立項(xiàng)十七載終迎日出時(shí)刻。2006 年 2月 9 日,國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020 年)》,大型飛機(jī)重大專項(xiàng)被確定為 16 個(gè)重大科技專項(xiàng)之一;2008 年 5 月,專注于商用大飛機(jī)項(xiàng)目的中國(guó)商飛在上海成立;2009 年 1 月,中國(guó)商飛正式發(fā)布首個(gè)單通道客機(jī)代號(hào) COMAC 919,簡(jiǎn)稱 C919;2009 年至 2015 年間,C919 機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身等部段陸續(xù)在各大配套廠商下線并交付;2015 年 11 月,C919 大型客機(jī)首架機(jī)在浦東基地正式總裝下線;2017 年至 2022 年間,C919 完成多架多批次試飛驗(yàn)證;2022 年,C919 陸續(xù)獲得型號(hào)合格證、生產(chǎn)許可證及單機(jī)適航證。2023 年 5月 28 日,C919 正式順利完成首次商業(yè)飛行;2023 年 7 月 14 日,第二架 C919 交付中國(guó)東方航空公司。立項(xiàng)十七年后的今天,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)終于迎來日出時(shí)刻。



          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-3344





          C919 飛機(jī)類型為數(shù)量占比最高的窄體客機(jī),三大商用客機(jī)類型中國(guó)已有其二。按
          照《民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》分類,商用客機(jī)可以分為支線客機(jī)、窄體客機(jī)和寬
          體客機(jī)。C919 大型客機(jī)是我國(guó)首款按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知
          識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機(jī),座級(jí) 158-192 座,航程 4075-5555 公里,產(chǎn)品類型為最
          受市場(chǎng)歡迎的窄體客機(jī)。截至目前,我國(guó)支線客機(jī) ARJ21 已經(jīng)安全運(yùn)營(yíng)突破 20 萬
          小時(shí)步入規(guī)模經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)階段,C919 已正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),三大類商用客機(jī)類型中,
          除 CR929 目前正處于研制狀態(tài)外,中國(guó)已經(jīng)擁有兩大類商用客機(jī)型號(hào),匹配中國(guó)
          最主流市場(chǎng):截至 2022 年 12 月 31 日,C919 所在窄體客機(jī)類型占據(jù)中國(guó)客機(jī)數(shù)
          量的 81.81%,ARJ21 所在的支線客機(jī)類型占中國(guó)客機(jī)數(shù)量的 6.22%,二者合計(jì)
          88.03%。




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          C919 全面對(duì)標(biāo) A320 和 B737,性能接近但價(jià)格更優(yōu)。C919 產(chǎn)品定位為窄體客機(jī),性能參數(shù)與空客最新一代客機(jī)A320 Neo及波音最新一代窄體客機(jī)B737-10相近,所用發(fā)動(dòng)機(jī)為 CFM 公司提供的 LEAP-1C,與 A320 Neo 及 B737-10 配置航空發(fā)動(dòng)機(jī)同屬 LEAP 系列,減碳效果顯著,與上一代 CFM56 發(fā)動(dòng)機(jī)相比,減排 15%二氧化碳及 50%氮氧化合物。根據(jù)《中國(guó)東方航空股份有限公司 2022 年度非公開發(fā)行 A 股股票預(yù)案》,C919 目錄價(jià)格為 0.99 億元,與 A320 Neo 及 B737-10 相比擁有一定優(yōu)勢(shì)。




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          2 萬億市場(chǎng)空間廣闊,三足鼎立格局有望逐漸形成

          2.1 疫情影響逐漸消散,商用航空市場(chǎng)開啟復(fù)蘇

          過去數(shù)十年世界航空客運(yùn)人次數(shù)與 GDP 走勢(shì)相近但增速略高于 GDP 增速,受疫情影響出現(xiàn)暫時(shí)性萎縮。世界航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展與 GDP 發(fā)展水平息息相關(guān),過去四十年,世界主要國(guó)家 GDP 總量穩(wěn)步增長(zhǎng)(本文選擇 2021 年 GDP 排名前八國(guó)家的按美元計(jì)算的不變價(jià)格 GDP 為例),1980-2019 年,世界 GDP 排名前八國(guó)家的不變價(jià)格 GDP 總量從 15.78 萬億美元增長(zhǎng)至 52.78 萬億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率 3.14%;同期,該八個(gè)國(guó)家航空客運(yùn)人次從 1980 年的 4.18 億人次增長(zhǎng)至 2019 年的 22.35億人次,年復(fù)合增長(zhǎng)率 4.39%,航空客運(yùn)人次總體走勢(shì)與 GDP 總量走勢(shì)相近但增速略高于 GDP 增速。2020 年,受到疫情因素強(qiáng)烈沖擊,GDP 排名前 8 國(guó)家航空客運(yùn)人次數(shù)從 2019 年的 22.35 億人次下降至 9.96 億人次。




          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-2502





          新冠疫情不再是全球突發(fā)衛(wèi)生事件,全球航空業(yè)有望于 2023 年底恢復(fù)至疫情前水平。根據(jù)聯(lián)合國(guó)官網(wǎng)信息,世界衛(wèi)生組織總干事譚德塞于 2023 年 5 月 5 日接受《國(guó)際衛(wèi)生條例(2005)》新冠大流行突發(fā)事件委員會(huì)第十五次會(huì)議的建議,決定宣布新冠疫情不再構(gòu)成國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件。根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)數(shù)據(jù),2022 年航空客運(yùn)總量(按照收入客公里計(jì)算)相比 2021 年增長(zhǎng) 64.4%。全球 2022 年全年客運(yùn)量為疫情前(2019 年)水平的 68.5%,2022 年 12 月客運(yùn)總量比 2021 年同期增長(zhǎng) 39.7%,已恢復(fù)至 2019 年 12 月水平的 76.9%。根據(jù)聯(lián)合國(guó)官網(wǎng)預(yù)測(cè),世界旅行需求有望在 2023 年恢復(fù)到疫情前水平。根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),2019-2041 年,全球航空旅客周轉(zhuǎn)量(RPK)年均增長(zhǎng)率有望達(dá)到 3.9%。




          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-2503

          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-7695





          2.2 需求端:2022-2041 年,C919 所在細(xì)分市場(chǎng)平均年產(chǎn)值或近萬億元

          2022-2041 年,全球客運(yùn)飛機(jī)年均交付價(jià)值或超過 2 萬億元。根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),未來二十年,全球航空旅客周轉(zhuǎn)量將以平均每年 3.9%的速度遞增,中國(guó)航空旅客周轉(zhuǎn)量將以平均每年 5.6%的速度增長(zhǎng),到 2041 年,全球航空旅客周轉(zhuǎn)量將是 2021年的 4.4 倍、2019 年的 2.3 倍。根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),到 2041 年,預(yù)計(jì)全球客機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到 47531 架,是 2021 年機(jī)隊(duì)(20563 架)的 2.3 倍。未來二十年,預(yù)計(jì)將有約 42428 架新機(jī)交付用于替代退役客機(jī)及滿足新增航空客運(yùn)需求,價(jià)值約為 6.4 萬億美元(以 2021 年目錄價(jià)格為基礎(chǔ)),按照 7:1 的匯率粗略計(jì)算,年均交付價(jià)值約為 2.24 萬億元人民幣,中國(guó)航空公司將接收其中的 9284 架新機(jī),市場(chǎng)價(jià)值約 1.47 萬億美元,即年均約 5145 億元人民幣。值得一提的是,C919 作為中型窄體客機(jī),其對(duì)應(yīng) 2022-2041 年全球預(yù)計(jì)交付量 20587 架,價(jià)值 24161 億美元,其市場(chǎng)空間在九大細(xì)分賽道(見圖 6)中最為廣闊。




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          2022-2041 年支線客機(jī)交

          付將以 ARJ21 為代表的大型支線客機(jī)為主。截至 2021 年底,渦扇支線客機(jī)占全球客機(jī)機(jī)隊(duì)比例為 12.2%,根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到 2041年這一比例將下降至 10.4%,未來市場(chǎng)需求主要集中在大型渦扇支線客機(jī),2022-2041 年,約有 78%的現(xiàn)役渦扇支線客機(jī)將陸續(xù)退役,預(yù)計(jì)渦扇支線客機(jī)的交付量約為 4,367 架,其中 85.3% (約 3723 架)為大型渦扇支線客機(jī),值得一提的是,ARJ21 飛機(jī)正是這一分類。目前渦扇支線客機(jī)的訂單主要集中在大型渦扇支線客機(jī)。




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          2022-2041 年窄體客機(jī)平均年交付價(jià)值有望超萬億元,其中 C919 所在的中型窄體客機(jī)細(xì)分賽道市場(chǎng)空間最為廣闊。根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到 2041 年,全球現(xiàn)役機(jī)隊(duì)中約 75%的單通道噴氣客機(jī)將被燃油效率更高的全新單通道噴氣客機(jī)替換。
          2022-2041 年,中國(guó)商飛預(yù)計(jì)全球?qū)⒂?30,367 架窄體噴氣客機(jī)交付運(yùn)營(yíng)。2022-2041年,中國(guó)商飛預(yù)計(jì)小型窄體客機(jī)、中型窄體客機(jī)和大型窄體客機(jī)交付價(jià)值將分別為 1890、24161、10377 億美元,合計(jì) 36428 億美元,按照 7:1 匯率計(jì)算合計(jì)254996 億人民幣,粗略估算平均年產(chǎn)值超過萬億元。C919 作為此中型窄體客機(jī)賽道的新興力量,大有可為。




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          2022-2041 年寬體客機(jī)交付將以小型寬體噴氣客機(jī)為主。受新冠疫情影響,大量國(guó)際航線停飛,大批寬體客機(jī)封存,寬體客機(jī)退役將因此加快。未來,隨著各國(guó)邊境的重新開放和國(guó)際航線的恢復(fù),寬體噴氣客機(jī)的需求將大幅提升。根據(jù)中國(guó)商飛預(yù)測(cè),2022-2041 年,預(yù)計(jì)全球?qū)⒂袛?shù)量達(dá) 7694 架、總價(jià)值約 2.5 萬億美元的寬體噴氣客機(jī)交付運(yùn)營(yíng)。其中,約 74%為小型寬體噴氣客機(jī),包括 200-300 座的客機(jī),該類型客機(jī)具有很強(qiáng)的運(yùn)營(yíng)靈活性和廣泛的航線適應(yīng)性。中國(guó)商飛預(yù)計(jì)寬體噴氣客機(jī)機(jī)隊(duì)的年均增長(zhǎng)率為 4.8%,平均座位數(shù)將從 291 座增至 316 座。2022-2041 年,預(yù)計(jì)約有 72%的現(xiàn)有寬體機(jī)隊(duì)將被替代。




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          2.3 供給端:當(dāng)前雙寡頭壟斷格局,中國(guó)商飛未來有望成為第三極

          當(dāng)前空客波音處于寡頭壟斷地位,龐巴迪等廠商只能在支線客機(jī)領(lǐng)域占據(jù)一定份額。經(jīng)過長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國(guó)家博弈和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),全球民機(jī)產(chǎn)業(yè)逐漸形成了波音公司和空客公司“雙寡頭”壟斷格局,2012 年以來基本占據(jù)全球噴氣客機(jī)約 90%的市場(chǎng)份額,2018 年 10 月和 2019 年 3 月,兩起墜機(jī)事故使得波音最暢銷的機(jī)型737 MAX 全球停飛。2020 年發(fā)生新冠肺炎疫情,全球航空業(yè)遭受重創(chuàng),波音更是深陷泥潭,在與空客的競(jìng)爭(zhēng)中落于下風(fēng),但總體而言,民用飛機(jī)市場(chǎng)依舊被空客和波音占據(jù)壟斷地位,2021 年二者市場(chǎng)份額合計(jì)達(dá)到 92%。而市場(chǎng)剩余部分,則被龐巴迪、巴西航空等依靠部分支線客機(jī)占據(jù)。




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          ARJ21 已累計(jì)交付百

          架,國(guó)際化征程已然開啟。ARJ21 新支線飛機(jī)是我國(guó)首次按照國(guó)際民航規(guī)章自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中短程新型渦扇支線客機(jī),座級(jí)78-97 座,航程 2225-3700 公里。于 2014 年 12 月 30 日取得中國(guó)民航局型號(hào)合格證,2017 年 7 月 9 日取得中國(guó)民航局生產(chǎn)許可證,截至 2022 年 12 月 29 日,ARJ21 已累計(jì)交付 100 架。除了國(guó)內(nèi)航空公司外,ARJ21 還于 2022 年 12 月 28 日首次向海外用戶印尼翎亞航空交付了第一架飛機(jī),邁出了 ARJ21 飛機(jī)海外運(yùn)營(yíng)的第一步。截至 2023 年 3 月 18 日,ARJ21 飛機(jī)已安全運(yùn)行突破 20 萬小時(shí),安全運(yùn)送旅客超 500 萬人次。隨著 ARJ21 認(rèn)可度不斷提升,其國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)份額有望穩(wěn)步增加。


          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-6739





          C919 商業(yè)首航成功,世界干線客機(jī)迎來中國(guó)制造。2023 年 5 月 28 日 12 時(shí) 31 分,由 C919 大型客機(jī)執(zhí)飛的東方航空 MU9191 航班平穩(wěn)降落在北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng),標(biāo)志著該機(jī)型圓滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行,正式進(jìn)入民航市場(chǎng),開啟市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新征程。C919 大型客機(jī)是我國(guó)首次按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機(jī),于 2007 年立項(xiàng),2017 年首飛,2022 年 9月完成全部適航審定工作后獲中國(guó)民用航空局頒發(fā)的型號(hào)合格證。中國(guó)商飛副總經(jīng)理魏應(yīng)彪表示,“歷經(jīng)幾代人的努力,我國(guó)民航運(yùn)輸市場(chǎng)首次擁有了中國(guó)自主研發(fā)的噴氣式干線飛機(jī),大飛機(jī)事業(yè)已經(jīng)邁入規(guī)模化系列化發(fā)展新征程。”



          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-5824





          C919 訂單累計(jì)已近 1200 架,CR929 客機(jī)完成首輪需求驗(yàn)證,世界商用客機(jī)雙寡頭格局有望迎來第三極。2023 年 1 月 12 日,上海市人大代表、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司黨委常委、副總經(jīng)理張玉金介紹,目前 C919 訂單數(shù)量已接近 1200 單。
          此外,根據(jù)上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布的《2022 上海科技進(jìn)步報(bào)告》,CR929 已完成首輪需求驗(yàn)證,首批飛機(jī)級(jí)和系統(tǒng)級(jí)需求驗(yàn)證率達(dá) 98%,并正在持續(xù)開展復(fù)材機(jī)身研制。目前,中國(guó)已經(jīng)完成了支線客機(jī)、窄體客機(jī)、寬體客機(jī)中的支線客機(jī)和窄體客機(jī)的布局,其中 C919 所在的窄體客機(jī)作為市場(chǎng)主流機(jī)型,有望助力中國(guó)商飛成為世界第三大干線客機(jī)制造商,世界民航空客波音雙寡頭格局有望逐漸改變?yōu)槿愣α⒏窬帧?br/>

          3 國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈解析

          3.1 國(guó)之重器,帶飛萬億產(chǎn)業(yè)鏈

          大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)地位舉足輕重。波音公司的研究表明,民用機(jī)銷售額每增長(zhǎng) 1%,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)拉動(dòng)為 0.714%。根據(jù)金偉《打造并拓展中國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈》所述,一個(gè)航空項(xiàng)目 10 年后給當(dāng)?shù)貛淼男б娈a(chǎn)出比為 1∶80,技術(shù)轉(zhuǎn)移比為 1∶16,就業(yè)帶動(dòng)比為 1∶12。發(fā)展大飛機(jī)產(chǎn)業(yè),不僅可以帶來制造和運(yùn)營(yíng)使用的直接經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn),而且將有力地支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門優(yōu)化資源配置效率,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)美國(guó)蘭德智庫研究,大飛機(jī)研制及其核心技術(shù)衍射到相關(guān)產(chǎn)業(yè),可以達(dá)到 1∶15 的帶動(dòng)效應(yīng)。研制和發(fā)展大飛機(jī),不僅能帶動(dòng)諸多基礎(chǔ)學(xué)科的重大進(jìn)展,還能帶動(dòng)新材料、現(xiàn)代制造、先進(jìn)動(dòng)力、電子信息、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的群體突破,拉動(dòng)眾多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。




          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-844





          C919 成功投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈迎來黎明時(shí)刻。我國(guó)民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)較為滯后,參與大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈主要通過國(guó)際轉(zhuǎn)包的方式,但總體來看,我國(guó)飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈通過國(guó)際轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)空間有限,2022 年,我國(guó)航空裝備上市公司(申萬Ⅱ級(jí))國(guó)外總收入合計(jì) 97.63 億元,占其總收入的 4.52%,其中扣除非大飛機(jī)外包業(yè)務(wù),其通過外包業(yè)務(wù)參與大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的收入更少。C919 的成功商業(yè)運(yùn)營(yíng),或?qū)?dòng)中國(guó)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)在大飛機(jī)領(lǐng)域的收入逐漸提升。目前,國(guó)內(nèi)航空裝備企業(yè)參與 C919 產(chǎn)業(yè)鏈主要通過獨(dú)自供貨或與國(guó)外企業(yè)成立合資公司供貨的方式進(jìn)行,未來國(guó)內(nèi)航空裝備企業(yè)在大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的參與度有望隨著技術(shù)成熟度的提升而進(jìn)一步提高。




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          C919 制造采用“主制造商-供應(yīng)商”模式。由于飛機(jī)研發(fā)及制造過程中需要大量不同類型技術(shù),且面臨著項(xiàng)目開發(fā)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、回報(bào)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),因此由一家公司完成公司的所有結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和零部件的設(shè)計(jì)制造既不經(jīng)濟(jì),也不現(xiàn)實(shí),因此民用運(yùn)輸機(jī)類飛機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一般采用“主制造商-供應(yīng)商”模式,由主機(jī)廠和供應(yīng)商共同合作開發(fā)完成。例如波音公司在 787 項(xiàng)目和空客公司在 A380 項(xiàng)目中承擔(dān)的工作量均約占 20%左右,并由各級(jí)供應(yīng)商協(xié)助完成其余工作。作為我國(guó)大飛機(jī)研制主體單位,中國(guó)商飛公司在現(xiàn)有民機(jī)項(xiàng)目研制一開始就確定采用“主制造商-供應(yīng)商”模式:無論 ARJ21 還是 C919 項(xiàng)目,均由供應(yīng)商來承擔(dān)機(jī)體部段、系統(tǒng)和設(shè)備的制造以及子系統(tǒng)集成,中國(guó)商飛公司承擔(dān)總體設(shè)計(jì)、基體部段總裝、系統(tǒng)及設(shè)備安裝和部分子系統(tǒng)集成。根據(jù)中國(guó)商飛官網(wǎng)顯示,商飛目前擁有 I 類供應(yīng)商 39 家,II 類供應(yīng)商 25 家,III 類供應(yīng)商 56 家。按照供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中的環(huán)節(jié),也可以將其分為原材料、零部件、子系統(tǒng)供應(yīng)商。




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          3.2 原材料:九層之臺(tái),起于累土

          原材料是飛機(jī)的基礎(chǔ),對(duì)飛機(jī)各方面性能有著決定性影響。原材料對(duì)飛機(jī)制造、認(rèn)證、使用和維護(hù)有著關(guān)鍵性影響,原材料對(duì)飛機(jī)的影響貫穿整個(gè)飛機(jī)生命周期,包括但不限于:

          ① 飛機(jī)油耗;

          ② 新機(jī)購置費(fèi)用;

          ③ 飛機(jī)設(shè)計(jì)的選擇空間;

          ④ 現(xiàn)役飛機(jī)結(jié)構(gòu)升級(jí)費(fèi)用;

          ⑤ 航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力和燃油效率;

          ⑥ 現(xiàn)役飛機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)性;

          ⑦ 飛機(jī)性能,如速度、航程、最大載荷等;

          ⑧ 飛機(jī)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全性、可靠性、壽命等性能。

          由于飛機(jī)的特殊性,其對(duì)材料有密度、彈性模量、屈服強(qiáng)度、疲勞性能、抗腐蝕性、耐高溫性等諸多方面的嚴(yán)苛要求。這一系列要求使得目前現(xiàn)存的 12 萬余種材料中僅有少于 0.05%的材料適合用在飛機(jī)上。目前飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主流材料為鋁合金、鈦合金、結(jié)構(gòu)鋼和復(fù)合材料,此外,高溫合金(航發(fā)熱端部件)、鎂合金(早期飛機(jī))、陶瓷基復(fù)合材料(先進(jìn)航發(fā)渦輪部件)、雷達(dá)吸波材料(先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)隱身涂層)等材料也在飛機(jī)上有一定應(yīng)用。




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          航空裝備行業(yè):國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)開啟1到100征程,萬億產(chǎn)業(yè)鏈迎風(fēng)啟航-9150





          鋁合金仍舊是國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)的主要原材料,鈦合金及復(fù)合材料用量占比明顯提升。
          鋁合金以其低廉的價(jià)格,較高的比強(qiáng)度成為了傳統(tǒng)飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料,如目前波音 737 機(jī)型鋁合金重量占比達(dá)到 81%,ARJ21 和 C919 鋁合金重量占比分別為75%和 65%。然而隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步和對(duì)飛機(jī)性能要求的提高,鈦合金及復(fù)合材料以其更好的性能開始在新型飛機(jī)上占據(jù)更多的重量占比,從 ARJ21 到C919,鈦合金用量占比從 2%提升至 9%,復(fù)合材料占比從 8%提升至 12%。




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          3.2.1 鋁合金:質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,目前仍是主流材料

          根據(jù)工藝,鋁合金可分為鑄造鋁合金、冷處理變形鋁合金和熱處理變形鋁合金,飛機(jī)上主要使用熱處理變形鋁合金。目前,國(guó)際上有 500 種以上的鋁合金,根據(jù)合金成分,處理工藝等差異,國(guó)際合金命名系統(tǒng)(IADS)對(duì)鋁合金進(jìn)行了命名,如 MNXY,其中 M 代表系列,目前劃分了 8 個(gè)系列;N 代表鋁合金處理次數(shù);后兩位數(shù)字 XY 僅對(duì) 1XXX 系列鋁合金有意義,表示其純度,例如,1200 鋁的最低純度為 99.00%,1145 鋁的純度至少為 99.45%,而對(duì)于 2XXX-8XXX 系列鋁合金,后兩位數(shù)字 XY 沒有明確意義,僅用于區(qū)分系列中的不同合金。鋁合金的熱處理狀態(tài)可以分為 F、O、H、W、T 等五類,目前,飛機(jī)上主要使用的鋁合金為高強(qiáng)度的 2XXX 系(2024、2224、2324、2424、2524 等)和超高強(qiáng)度的 7XXX 系(7075、7475、7050、7150、7055、7085 等),熱處理狀態(tài)多為 T 類。我國(guó)典型國(guó)產(chǎn)飛機(jī)ARJ21 及 C919 選材均以鋁合金為主,鋁制零部件質(zhì)量分別占飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的 75%和 65%。




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